前不久,大疆刚发布了《大疆精灵4产品介绍》- DJI Phantom 4,又一次刷新了对于无人机的想象。随着,无人机的热度,持续上升,国内的材料企业,也跃跃欲试,据了解,锦湖日丽、聚赛龙、华力兴等企业,都在往这一块聚焦,开发新的材料,并取得不错的进展,无人机终端厂家更加倾向于国产材料,以免供应链受制约!本文,就先为大家介绍无人机的主要构成,让对于无人机结构组成认识不太深的朋友,有一个比较清晰的概念!(下面,大家先欣赏一下大疆精灵4的独有魅力) |
多旋翼飞行器(无人机)也称为多轴飞行器,是直升机的一种,它通常有3个以上的旋翼。多旋翼飞行器主要由机架、电机、电调和桨叶组成,为了满足实际飞行需要,一般还需要配备电池、遥控器及飞行辅助控制系统。飞行器的机动性通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。相比传统的单水平旋翼直升机,它构造精简,易于维护,操作简便,稳定性高且携带方便。常见的多旋翼飞行器,如:四旋翼,六旋翼和八旋翼,被广泛用于影视航拍、安全监控、农业植保、电力巡线等领域。 |
图 1 多旋翼无人机
图 2多旋翼飞行器的构造
1.机架/外壳
机架是指多旋翼飞行器的机身架,是整个飞行系统的飞行载体。一般使用高强度重量轻的材料,例如:碳纤维、PA66+30GF等材料,如大疆机壳则采用韧性强、重量轻的材料,比如,ABS/改性PC及其合金、碳纤维材料等。据了解,目前机架机壳材料大部分都采用国外的PA+GF、ABS等材料。但机身外壳材料,如大疆、飞米、奇蛙、亿航等已经在寻找国内的塑料改性厂商寻求并建立战略合作,如:锦湖日丽为大疆专门开发的一款“PC2503I-A1”材料。 对于类似大疆的企业,希望做到100%的"Made in china and Innovation in China“,做到无人机领域的苹果,甚至超越苹果的企业。因此,这对于无人机行业而言,国内的材料供应商如何发力?做到完全取代国外的材料,甚至比国外做的出色,这个问题,需要我们材料人去深思。 |
图 3 风火轮F550(PA66+30GF)
2.电机
电机是由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。在整个飞行系统中,起到提供动力的作用。 |
图 5 多旋翼飞行器的电机
3.电调
电调全称电子调速器,英文electronic speed controller,简称ESC。在整个飞行系统中,电调主要提供驱动电机的指令,来控制电机,完成规定的速度和动作等。 |
图 6 电调
4.桨叶
桨叶是通过自身旋转,将电机转动功率转化为动力的装置。在整个飞行系统中,桨叶主要起到提供飞行所需的动能。按材质一般可分为尼龙桨,碳纤维桨和木桨等。 |
图 7 桨叶
5.电池
电池是将化学能转化成电能的装置。在整个飞行系统中,电池作为能源储备,为整个动力系统和其他电子设备提供电力来源。目前在多旋翼飞行器上,一般采用普通锂电池或者智能锂电池等。 |
图8 智能锂电池
6.遥控系统
遥控系统由遥控器和接收机组成,是整个飞行系统的无线控制终端。 |
图 9 遥控器
7.飞行控制系统
行控制系统集成了高精度的感应器元件,主要由陀螺仪(飞行姿态感知),加速计,角速度计,气压计,GPS及指南针模块(可选配),以及控制电路等部件组成。通过高效的控制算法内核,能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据,再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。根据机型的不一样,可以有不同类型的飞行辅助控制系统,有支持固定翼、多旋翼及直升机的飞行控制系统。 |
图 10飞行控制系统
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